通过学习区块链基础概念和生态架构等内容，相信大家已经对区块链有了初步的认识。本文将展开介绍区块链生态架构中技术协议内容。

01、区块链技术协议

在区块链生态架构的赋能体系结构中，有一层被命名为技术协议，包含比特币、以太坊、EOS 等内容，尽管这些系统实现的技术协议略有差异，但笔者将它们抽象为统一的分层架构，如图 1 所示。

■ 图 1 区块链技术协议架构

技术协议是区块链的内核和主体，主要包括以下 5 层。

(1) 数据层。

数据层是区块链最基础的技术协议，定义区块链基础数据结构和算法。主要包括由哈希函数、加密算法、默克尔树、时间戳组成的区块链基础数据和算法，以及由账号体系、交易结构、区块结构和链式结构组成的区块链特色结构和算法。

(2) 网络层。

网络层是区块链数据传输和价值互联的基础，基于 P2P 模型构建而成，描述交易、区块等数据如何交互、同步并验证。网络层和其上层共识层决定区块链中心化程度，决定区块链网络节点类型和物理部署方式。例如，根据共识层的特性，将节点全部划分为共识节点进行部署，或引入非共识节点，仅同步来自共识节点的数据而不参与共识，分担服务交互压力，如图 2 所示；当然，不同的区块链系统也可以基于共识和非共识节点，定义其他类型的节点，采用不同方式部署。

■ 图 2 区块链网络部署架构

(3) 共识层。

共识层是区块链分布式技术的引擎，定义各类共识算法。共识算法描述区块链节点如何在分布式网络环境中，周期性地就区块上链的提案达成一致。共识算法视应用场景而定，决定区块链生态落地形式(公有链、联盟链、私有链)，影响区块链性能(吞吐量/TPS 等)、安全性及可靠性，且与奖励机制(激励机制)息息相关，例如，公有链必须通过数字货币或其他奖励机制督促各节点竞争创建区块，联盟链可选择性使用奖励机制，私有链不需要使用奖励机制。在这里补充一下，在有些论文和资料中，往往将奖励机制作为单独一层，而我们考虑奖励属于经济和管理手段，并非实际技术，因此不在技术协议中定义该层。

(4) 合约层。

合约层是区块链可编程性的基础和应用赋能的核心，能够将代码执行流程嵌入区块链共识上链流程，保证达到预定条件后，代码在分布式节点自动执行、结果一致。涉及的技术包括早期简单的脚本系统及新兴的智能合约、虚拟机技术。

(5) 拓展层。

拓展层是为了提高区块链安全性、吞吐量、存储容量或满足特殊场景需求而衍生的技术协议。